凸輪軸傳感器波形：凸輪軸、曲軸位置傳感器信號波形一起示波器測量
曲軸位置傳感器的輸出信號，傳進(jìn)給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECU，再由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元進(jìn)行計(jì)算，可以準(zhǔn)確判斷曲軸所處的位置。具體來說，ECU可以將曲軸位置傳感器的信號區(qū)分為：1°信號、上止點(diǎn)信號和判缸信號。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)曲軸位置傳感器提供的信號，確定曲軸所處的位置，保證了噴油正時(shí)與點(diǎn)火正時(shí)精確進(jìn)行。同時(shí)，曲軸位置傳感器中的1°信號也可提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)空氣流量計(jì)信號和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號確定基本噴油量。曲軸位置傳感器可以用來檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，因此又稱為轉(zhuǎn)速傳感器。還可以檢測活塞上止點(diǎn)位置，故也稱為上止點(diǎn)傳感器，包括檢測用于控制點(diǎn)火的各缸上止點(diǎn)信號、用于控制順序噴油的第一缸上止點(diǎn)信號。
凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器的區(qū)別在于一個(gè)是檢測凸輪軸位置的，而另一個(gè)是檢測曲軸位置的。它們都為發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、噴油提供相關(guān)信號，使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最佳工作狀態(tài)。凸輪軸位置傳感器向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU提供一缸上止點(diǎn)位置以及凸輪軸位置的信號，供發(fā)動(dòng)機(jī)ECU來識(shí)別點(diǎn)火正時(shí)。同時(shí)，該信號還用于進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃控制和確定燃油噴射正時(shí)和順序。曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器二者相輔相成，同時(shí)工作才能為發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供良好保證。
凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器常見的有電磁感應(yīng)式、霍爾式、光電式三種，今天我們就拿霍爾式的凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器為例，用示波器進(jìn)行測量演示。
霍爾式的傳感器有三根線，一根電源線給傳感器供電，一根信號線，一根地線。我們給示波器的通道一和通道二分別接上一根BNC轉(zhuǎn)香蕉頭線，紅色香蕉頭分別接上一根刺針，黑色香蕉頭分別接上一個(gè)鱷魚夾。黑色鱷魚夾蓄電池搭鐵接地，通道一的刺針刺入曲軸位置傳感器信號線，通道二的刺針刺入凸輪軸位置傳感器信號線。
設(shè)置通道一和通道二的通道衰減比為1X，將通道一的垂直檔位調(diào)節(jié)為5V/div，通道二的垂直檔位調(diào)節(jié)為2V/div。時(shí)基可以打到20ms左右先，到時(shí)候可以根據(jù)波形再自行調(diào)節(jié)。為了較少干擾，通道一和通道二都打開低通30K濾波功能。有的示波器內(nèi)置汽修軟件包，可以一鍵完成上述設(shè)置，更加便捷。最后，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，觀察信號變化。
如下圖所示，下方波形為通道一曲軸位置傳感器信號，上方波形為通道二凸輪軸位置傳感器信號。由于凸輪軸的轉(zhuǎn)速慢于曲軸，因此也可以從信號頻率中判斷出來。
霍爾式的凸輪軸、曲軸位置傳感器的波形顯示的都是方波，信號脈沖的寬度也對應(yīng)了軸齒的長度。同時(shí)觀察可以診斷曲軸和凸輪軸之間的正時(shí)關(guān)系，查看兩個(gè)傳感器之間正時(shí)是否發(fā)生了偏移，這可能意味著正時(shí)帶打滑或正時(shí)鏈拉長等問題。
凸輪軸傳感器波形：凸輪軸位置傳感器的檢測方法
凸輪軸位置傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中最重要的傳感器之一，其功用是向行車電腦ecu提供確認(rèn)活塞位置的信號，以此來決定發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)刻和順序噴油。發(fā)動(dòng)機(jī)缺少或收不到其發(fā)出的正確位置信號，將會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)困難，加速無力，排放超標(biāo)，怠速不穩(wěn)等現(xiàn)象，但造成這些現(xiàn)象的原因不一定就是傳感器本身或者其相關(guān)線路損壞的問題。要準(zhǔn)確、迅速地診斷與凸輪軸位置傳感器故障，就要求我們正確認(rèn)識(shí)凸輪軸位置傳感器的特性，了解它的結(jié)構(gòu)、工作原理及診斷方法。
凸輪軸傳感器的作用
凸輪軸傳感器固定在氣缸蓋罩上。凸輪軸傳感器借助一個(gè)固定在凸輪軸上的增量輪(凸輪軸傳感器齒盤) 探測進(jìn)氣凸輪軸的位置。在曲軸傳感器失靈時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制據(jù)此計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。凸輪軸傳感器連同曲軸傳感器一起是噴射裝置所必需的(每個(gè)氣缸的噴射都在最佳點(diǎn)火時(shí)刻)。
凸輪軸位置傳感器功能描述
通過凸輪軸傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可識(shí)別出第 1 個(gè)氣缸是在壓縮階段還是換氣階段。
凸輪軸傳感器設(shè)計(jì)成非接觸式霍爾傳感器。凸輪軸傳感器齒盤有6個(gè)不同的齒面。齒面距離由霍爾傳感器進(jìn)行記錄。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)將由此計(jì)算出：
●凸輪軸轉(zhuǎn)速
●凸輪軸速度
●凸輪軸的確切位置
為起動(dòng)車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢查下列條件是否滿足：
●曲軸傳感器發(fā)出的信號沒有錯(cuò)誤
●必須以規(guī)定的時(shí)間順序?qū)@兩個(gè)信號進(jìn)行識(shí)別
這一步驟稱為同步過程，并僅在車輛起動(dòng)時(shí)執(zhí)行。只有在同步以后發(fā)動(dòng)機(jī)控制器才能正確地控制燃油噴射。不同步時(shí)不能起動(dòng)車輛。在加上電壓時(shí)，便可識(shí)別出該傳感器是否處于一個(gè)齒的位置，還是處于一個(gè)缺口的位置。
凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)
凸輪軸位置傳感器（camshaftposition sensor，cps）又稱汽缸識(shí)別傳感器（cyiinder identification sensor，cis），主要用來檢測凸輪軸的轉(zhuǎn)角位置，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ecm）通過此信號和曲軸位置傳感器信號來確定發(fā)動(dòng)機(jī)某缸（如一缸）上止點(diǎn)的位置。凸輪軸位置傳感器通常采用霍爾式傳感器
（汽車維修技術(shù)網(wǎng)
與凸輪軸位置傳感器故障碼相關(guān)的故障范圍
（1）凸輪軸位置傳感器元件、線路或ecm故障
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)故障
（3）凸輪軸可變正時(shí)調(diào)整部分故障
（4）凸輪軸位置傳感器靶輪故障或間隙不正常
（5）曲軸位置傳感器故障
凸輪軸位置傳感器的檢測方法
測量方法是以一個(gè)霍爾集成電路為基礎(chǔ)的。輸出信號通過齒面顯示低狀態(tài)，通過空隙顯示高狀態(tài)。凸輪軸傳感器根據(jù)曲軸傳感器原理工作。但是凸輪軸傳感器齒盤也會(huì)有根本性區(qū)別。通過一塊專用遮擋模板，可在曲軸傳感器失效后進(jìn)行緊急運(yùn)行。但是凸輪軸傳感器信號的分辨率太不準(zhǔn)確，因此無法在正常運(yùn)行下更換曲軸傳感器。
凸輪軸位置傳感器信號曲線及標(biāo)準(zhǔn)值
發(fā)動(dòng)機(jī)控制器讀入傳感器信號并將信號與保存的樣本進(jìn)行比較。通過比較傳感器信號和樣本，可以識(shí)別出凸輪軸的正確位置或偏差。
凸輪軸傳感器故障表現(xiàn)
凸輪軸傳感器失靈時(shí)，預(yù)計(jì)將出現(xiàn)以下情況：
●在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中記錄故障代碼
●以替代值緊急運(yùn)行
凸輪軸位置傳感器的檢測提示
凸輪軸傳感器的診斷在下列條件下開始：
●數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)電子伺控系統(tǒng)主繼電器接通
●發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行
●發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過同步
●未識(shí)別出發(fā)動(dòng)機(jī)熄火
●曲軸傳感器發(fā)出的信號沒有錯(cuò)誤
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凸輪軸傳感器波形：圖文步驟詳解曲軸凸輪軸位置傳感器的波形測試！
曲軸凸輪軸位置傳感器分為電磁感應(yīng)式，霍爾效應(yīng)式和光電式。
曲軸凸輪軸位置傳感器
電磁感應(yīng)式傳感器(可變磁阻傳感器)不需外部電源，它有兩條屏蔽線連接在靜磁線圈上，當(dāng)觸發(fā)輪通過線圈和靜磁鐵的磁場時(shí)就會(huì)有小電壓信號產(chǎn)生，觸發(fā)輪是由低磁阻的鋼制造的，輸出的電壓和頻率隨車速變化而改變。
霍爾效應(yīng)傳感器，有一個(gè)電流通過一個(gè)半導(dǎo)體，該半導(dǎo)體被置于離一個(gè)可變磁場很近的地方。磁場的變化可以通過曲軸的旋轉(zhuǎn)或分電器軸的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生，霍爾效應(yīng)傳感器用在曲軸位置傳感器和分電器中，其輸出電壓的幅度是不變的，其頻率隨轉(zhuǎn)速變化而改變。
光電式傳感器，用一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪盤將LED光源和光拾取器分開，盤上的小孔可以使拾取器收到光源發(fā)出的光，輪盤旋轉(zhuǎn)后，每當(dāng)遇到小孔，拾取器收到一次光就發(fā)出一個(gè)脈沖。電壓變化的結(jié)果可以作為其它系統(tǒng)的參考信號，輸出電壓的幅度是不變的，而頻率隨轉(zhuǎn)速變化而變化。
1、連接設(shè)備：
連接kt600和電源延長線，根據(jù)被測試車型的電瓶位置選擇電瓶供電或者點(diǎn)煙器供電，本連接圖都是以電瓶供電為例，如果選擇點(diǎn)煙器接頭，請先確認(rèn)點(diǎn)煙器是否有12V電瓶電壓。將測試探頭接入通道1 (CH1端口)，然后將測試探頭上的小鱷魚夾接蓄電池負(fù)極或搭鐵，用測試探針刺入節(jié)氣門位置傳感器信號線，連接方法如圖1所示。
圖1
2、測試條件
1）查看傳感器是否有信號輸出，若無信號輸出，則可能是傳感器損壞或者接線不良;
2）如果是診斷無法起動(dòng)故障，則按儀器的接線提示連接，然后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī);
3）如果發(fā)動(dòng)機(jī)可以起動(dòng)，則按儀器的接線提示連接，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，在怠速和較高轉(zhuǎn)速下進(jìn)行測試。
3、測試步驟：
1)按照圖1連接好設(shè)備，打開KT600電源開關(guān);
2)在金德儀器主菜單下按上下方向鍵選擇示波分析儀，按【ENTER】鍵確認(rèn);
3)在汽車專用示波器菜單下選擇傳感器，按【ENTER】鍵進(jìn)入汽車傳感器選擇菜單;
4)選擇曲軸凸輪軸位置傳感器，按【ENTER】鍵確認(rèn)，根據(jù)測試條件，屏幕將會(huì)顯示波形;
4、波形分析：
三種曲軸凸輪軸位置傳感器波形特征如下圖所示。
電磁感應(yīng)式
霍爾效應(yīng)式
光電式
凸輪軸傳感器波形：汽車凸輪軸位置傳感器信號測量及波形分析
凸輪軸位置傳感器，又稱為凸輪軸轉(zhuǎn)角傳感器、相位傳感器、氣缸識(shí)別傳感器，有的車上還稱為1缸上止點(diǎn)傳感器。現(xiàn)代汽車最常出現(xiàn)的名稱還是凸輪軸位置傳感器。
凸輪軸位置傳感器的作用主要是檢測凸輪軸位置和轉(zhuǎn)角，從而確定第1缸活塞的壓縮上止點(diǎn)位置。在啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器提供的信號，識(shí)別出各個(gè)氣缸活塞的位置和沖程，控制燃油噴射順序和點(diǎn)火順序，進(jìn)行準(zhǔn)確的噴油和點(diǎn)火控制。
凸輪軸位置傳感器常見的可以分為霍爾式、感應(yīng)式、交流勵(lì)磁式。
下面我們以示波器測量霍爾式的凸輪軸位置傳感器信號舉例。
首先給示波器的通道一接上一根BNC轉(zhuǎn)香蕉頭線，然后給黑色香蕉頭接入一個(gè)鱷魚夾，夾在蓄電池的負(fù)極接地，給紅色香蕉頭接入一根刺針，霍爾式凸輪軸位置傳感器通常有三根線，一根正極電源線，一根地線，一根信號線，將刺針刺入信號線中。
示波器通道衰減比設(shè)置為1X，時(shí)基設(shè)置為50ms左右，垂直檔位可以設(shè)置為1V/div或者2V/div
霍爾式凸輪軸位置傳感器的波形，波形幅度可能會(huì)有所不同，更重要的是檢測其信號頻率，而不是電壓值。
如下圖的波形，通過示波器光標(biāo)測量，X1為1ms，X2為-155ms，觀察波形重復(fù)規(guī)律可知，波形從X1到X2的位置是該波形的一個(gè)周期，其值測出為Delta 156ms，則頻率是周期的倒數(shù)，為6.41Hz。觀察示波器的垂直檔位為2V/div，因此垂直方向上一格代表2V電壓值，波形在垂直方向上最高占用了6格左右，因此該信號電壓峰值在12V左右。
對于霍爾式傳感器來說，有兩個(gè)觀測波形的原則，一是要注意信號的基準(zhǔn)線是否正常，二是看信號的最高點(diǎn)是否符合廠家的設(shè)定范圍。
